专利名称：家庭自动化控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种家用电器的自动化控制装置。
现有技术中，市场上已有一种苏州仪表元件厂生产的家电多用定时器，其说明书介绍，能在预先设定的时间，控制家用电器的开机和关机，可用于控制电饭煲定时烧饭，达到节能效果明显和实现家庭自动化的目的。其缺点是在于操作麻烦，每次只能设定一个开关机时间，若一天要烧饭两次，则必须每次重新设定时间，遇到停电情况，即使是停几秒钟，都会使时钟控制失败，并且一台机器只能控制一路电器，控制功率1200W也偏小了些，因而尚不能称实现家庭自动化。市场上的音乐报时钟停走也是只能每到整点时奏乐报时，石英闹钟的缺点是每天只能闹响一次，闹响后要人工按下止闹才停。它们不能按照用户自己的要求一日多次地在需要的时候鸣曲一首、两首或多首来提醒。
本实用新型的目的是提供一种家庭自动化控制装置，该装置能同时并多次控制若干家用电器的自动开关，还有显示日期、鸣曲提醒、不受停电影响等功能，从而达到真正意义上的家庭自动化。
本实用新型的技术方案是一种家庭自动化控制装置，它包括时钟电路、报警电路、LED时钟显示屏、控制信号处理电路和输出网络，所述输出网络设有若干个分别与控制信号处理电路连接的电器控制电路，电器控制电路设有控制插头分别与控制插座板上的若干个插座连接；所述输出网络还设有与电源和家用电器连接的若干个开关插座板；电源相线一路经开关插座板上右开关K1与控制插座板上的一只插座串联后连接到开关插座板上的插座孔相线上，另一路经开关插座板上的左开关K2后连接到开关插座板上的插座孔相线上，电源中性线连接到开关插座板上的中性线插孔上，电源的接地线连接到开关插座板上的接地线插孔上。
本实用新型进一步的技术方案是一种家庭自动化控制装置，它包括时钟电路、报警电路、LED时钟显示屏、控制信号处理电路和输出网络，所述输出网络设有若干个分别与控制信号处理电路连接的电器控制电路，电器控制电路设有控制插头分别与控制插座板上的若干个插座连接；所述输出网络还设有与电源和家用电器连接的若干个开关插座板；电源相线一路经开关插座板上右开关K1与控制插座板上的一只插座串联后连接到开关插座板上的插座孔相线上，另一路经开关插座板上的左开关K2后连接到开关插座板上的插座孔相线上，电源中性线连接到开关插座板上的中性线插孔上，电源的接地线连接到开关插座板上的接地线插孔上；所述输出网络还设有分别与控制信号处理电路连接的鸣曲电路；所述装置中还包括星期显示电路；所述装置的电源电路中设有电池。
本实用新型的优点是1.本实用新型可以用同一个控制装置，同时控制多个家用电器，控制的内容可以由用户自己编制，做到了正真意义上的家庭自动化控制。
2.本实用新型还设有星期和日期显示，并能通过鸣曲来定时提醒用户，使用方便，操作简单，可靠性好。
3.本实用新型的电源电路中，设有干电池，它可以在停电时作为电源供给该控制装置进行计时，不必重新编制控制程序。
4.本实用新型还可以通过右开关K1和左开关K2来实现自动控制和手动控制的切换，既能自动控制，又能手动控制。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述
图1为本实用新型的电路结构框图；图2为本实用新型的插座板连接图；图3为本实用新型的控制信号处理电路和LED时钟显示屏的电路图4为本实用新型的鸣曲电路图；图5为本实用新型的电器控制电路图；图6为本实用新型的电源电路图；图7为本实用新型的星期显示电路图。
其中1.时钟电路；2.报警电路；3.LED时钟显示屏；4.控制信号处理电路；5.输出网络；6.电器控制电路；7.控制插头；8.控制插座板；9.开关插座板；10.右开关K1；11.左开关K2；12.家用电器；13.鸣曲电路；14.星期显示电路；15.电池。
实施例如图所示，一种家庭自动化控制装置，它包括时钟电路[1]、报警电路[2]、LED时钟显示屏[3]、控制信号处理电路[4]和输出网络[5]，所述输出网络[5]设有若干个分别与控制信号处理电路[4]连接的电器控制电路[6]，电器控制电路[6]设有控制插头[7]分别与控制插座板[8]上的若干个插座连接；所述输出网络[5]还设有与电源和家用电器[12]连接的若干个开关插座板[9]；电源相线一路经开关插座板[9]上右开关K1[10]与控制插座板[8]上的一只插座串联后连接到开关插座板[9]上的插座孔相线上，另一路经开关插座板[9]上的左开关K2[11]后连接到开关插座板[9]上的插座孔相线上，电源中性线连接到开关插座板[9]上的中性线插孔上，电源的接地线连接到开关插座板[9]上的接地线插孔上；所述输出网络[5]还设有分别与控制信号处理电路[4]连接的鸣曲电路[13]；所述装置中还包括星期显示电路[14]；所述装置的电源电路中设有电池[15]。
本实用新型具有一个开关插座板[9]、控制插座板[8]、带有控制插头[7]的电器控制电路[6]组成的控制网络，在与分布在家庭各处的电器[12]连接时，只要把受控电器[12]的电源插头插入开关插座板[9]中，并把本装置某一路的控制插头[7]插入控制插座板[8]中，就能按照这一路的编程内容对受控电器[12]进行自动开关控制，调换一个控制插头[7]插入控制插座板[8]中，就换成另一路编程内容进行控制；运用安装在受控电器[12]附近的开关插座板[9]上的右开关K1[10]和左开关K2[11]能方便地实现自动和手动的切换，或在自动控制关机的时间里用手动操作关机。本实用新型具有三路奏乐功能，分别设计为一路每次奏一曲，一路每次奏两曲，一路每次奏多曲，以适应不同家庭人员的不同需要。由于采用静态随机存取存贮器作为记忆元件，具有随机编程的特点，能根据需要随时修改编程内容，满足不同家庭的使用要求，编程简单易学，一次编程长期运行，用R20普通电池作保肌ガ碰到停电不会破坏编程内容，不会影响时钟计时，使本装置工作稳定可靠。
图1所示，本实用新型由时钟电路[1]、报警电路[2]、LED时钟显示屏[3]、星期显示电路[14]、鸣曲电路[13]、地址编码、编程数据、静态随机存取存贮器、电器控制电路[6]、开关插座板[9]、控制插座板[8]、控制插头[7]和电源变压器、整流滤波电路、稳压电路等组成。
图2所示，为若干个带有两只电源开关K1K2、一只单相二孔插座、一只单相三孔插座的开关插座板[9]和一个带有若干个单相二孔插座的控制插座板[8]的电气连接图，电源相线L一路经开关插座板[9]上右开关K1[10]与控制插座板[8]上某一只插座CZ3串联后连接到开关插座板[9]上的插座CZ1和CZ2的相线孔上，另一路经开关插座板[9]上的左开关K2[11]后连接到开关插座板[9]上的插座CZ1和CZ2的相线孔上，电源中性线连接到插座CZ1和CZ2的中性线孔上，保护地线连接到插座CZ1的保护接地线孔上。受控电器[12]的电源插头插入插座CZ1和CZ2中，本装置的控制插头[7]插入插座CZ3中。控制插座板[8]可以若干开关插座板[9]配合，安装时，开关插座板[9]分布地家庭各厅室橱卫中，便于对受控电器[12]的就近操作，控制插座板[8]集中安装在本装置固定位置附近，便于控制插头[7]与控制插座板[8]的连接。为便于平时使用记忆，安装时规定各开关插座板[9]上右边的开关K1[10]为自动操作，左边的开关K2[11]为手动操作。本装置的控制插头[7]可与控制插座板[8]上的各插座任意连接，用户可根据需要选择使用，每路按自己的要求进行编程后使用。控制插头拨下后不带电，对于插在CZ1或CZ2上的电器[12]，用左开关K2[11]可进行通常的手动开关操作，合上右开关K1[10]则接通自动开关控制，按照这一路的编程内容进行自动开关控制，在编程的关机时间里仍可用左开关K2进行进行手工控制，断开右开关K1即切断自动控制。
图3所示，由IC3采用CMOS14级二进制串行计数器、CD4060、二极管D2--D6、电阻R6、R7、R8、瓷介微调电容C3和石英晶体JT32768Hz组成的晶振时基电路向IC1的36脚提供60Hz的时基信号。IC1采用LM8365数字钟电路，配用LED时钟屏LT667显示时间，在LT667的共阴极1脚串联四只二极管1N4004、D8--D11，使LT667的笔段在点亮时相应地址线的对地电压达到4.6V，电阻R9--R25的作用是使笔段不亮时相应的地址线处于0电平，解决了LT667与HM6264的电平配合问题。显示屏的3脚向存贮器的10脚A0提供上、下午地址信号，显示屏的9脚向存贮器的9脚A1提供十小时地址信号，显示屏的12、11、16、15、13、14脚分别向存贮器的8、21、7、24脚提供0--9小时的地址信号，其中显示屏的11、16脚经与非门YF1送入存贮器21脚，显示屏13、14脚经与非门YF2送入存贮器24脚。同理显示屏的27--32脚，由与非门YF3、YF4配合，分别向存贮器的23、3、25、2脚提供0--9分钟的地址信号，显示屏的20、22、25脚分别向存贮器的6、4、5脚提供0--5十分钟的地址信号，可对每一分钟进行编程。图3中的按钮功能分别为AN1月、日显示，AN2校时，AN3校分，AN4秒显示，AN5编程预置。开关功能分别为K1--K8分路控制开关，K9闹钟功能控制开关，K10读写控制开关。IC2的11--18脚为HM6264的8位双向数据线D0--D7，这里分别用于8路控制，28脚及26脚正片选接+4.3V、14脚及20脚负片选接地使IC2处于选中状态，当K10-2断开AN5未按下时，BG1饱和导通，C极为0电平，使22脚读控制于0电平，27脚写控制为1电平，IC2处于读状态。当K10-2合上AN5按下时，BG1截止，C极为1电平，22脚也为1电平，27脚为0电平，IC2置于写状态。
图3的工作原理如下接通电源装上电池后，把K10合上，使IC1的32脚为高电平，时钟显示编程时间，把K1--K8全部拨向下位，使D0经R2与地线相联，D0--D7全部控制在0电平，按下AN5不放手，使IC2处于写状态，再用AN2、AN3使显示屏走时24小时以上，放开AN5，将IC2的D0--D7在24小时的每分钟地址中的数据都置成0。然后根据控制要求，用AN2、AV3把显示屏调到需要开机的时间，再把需要开机的几个分路的控制开关(用Kn表示)拨向上位，使+4.3V经电阻R1、二极管D1，分路开关Kn-1控制数据口Dn为1电平，再按一下AN5、将1电平写入Dn，同时图4或图5中对应的发光管点亮，表示这一分钟编程预置成功，可调到下一分钟再进行预置。全部编程结束后，可用AN2、AN3使显示屏走24小时，观察对应的发光管的亮灭情况，核对编程是否正确。修改编程时只需把不需要的开机时间的对应的Dn置成0电平，把增补的开机时间对应的Dn置成1电平即可。最后把K10拨向下，IC2处于读状态，TED时钟屏显示计时时间，用AN2、AN3把时钟校正为北京时间，按下AN1，显示月、日，用AN2、AN3调正到正确的月日。时钟正常走时，每到开机时间，对应的Dn输出1电平，若Kn拨向上位，则A点输出高电平，推动鸣曲电路或电器控制电器工作，若Kn拨向下位，则关断这一路的自动控制，图3中各A点与图4、图5中各A点分别对应连接。
图4为鸣曲电路，由多曲音乐集成电路HFC481、BG2--BG5、扬声器YD、电阻R26--R32、电容C4--C6、二极管D12、LED1构成。当B点为低电平时，鸣曲电路会一首接一首地奏曲，当B点有一个负脉冲时，鸣曲电路奏曲一首，BG2、D12、R26--R29、C4组成一个延时电路，当A点出现高电平时，BG3、BG4立即饱和导通，使B点为低电平，开始奏曲，同时A点高电平经D12、R26向C4充电，当C4上电压上升到一定高度时BG2导通，迫使BG3、BG4截止，B点电位升高，在奏完最末一曲后停止奏乐。调整R26可控制奏曲时间的长短，调试时，使一路奏一曲，一路奏二曲，闹钟功能奏多曲，三路鸣曲合用一个由HFC481和扬声器为主组成的鸣曲电路，D30的阴极应接到另外一路的对应B点，D13的阴极可接到图3中的对应A点。
若把图4中的LED1、R30换成图5中的D16、J、LED9、R37则在鸣曲的同时，可用J的输出触点去控制学校、机关的打铃。
图5是电器控制原理图，由继电器J、控制插头[7]、保险丝管F1、BG6、BG7、D15、D16、LED9、R36、R37、C9构成，当A点高电平时，D15导通，经R36向BG6注入基极电流，使BG6、BG7饱和导通，继电器J吸合，LED9点亮，触点J合上，控制插头[7]二脚接通，用于控制开机，当A点低电平时，D15截止，BG6、BG7截止，继电器J释放，LED9不亮，触点J断开，控制插头[7]二脚断开，用于控制开机，C9起抗干扰作用，D16起保护BG6、BG7作用，控制插头[7]串联保险丝管F1，触点J的负荷功率为二路220V～/15A，四路220V～/5A。
图6是电源电路原理图，经电源变压器降压，二极管D17--D20整流，电容C10、C11滤波后获得+12V电压，+12V电压经D21、三端稳压器7806稳压为+6V电压与干电池组E并联，+6V电压通过二极管D26、电容C12滤波后提供+5.3V电压，再经二极管D27--D29、R38降压，电容C13滤波后提供+3V电压，+6V电压经二极管D22、D23降压，电容C15滤波后提供+4.6V电压，+4.6V电压经饱和导通的BG8、电容C14滤波后提供+4.3V电压，当市电停电时，+4.6V电压经二极管D24、D25后提供+3.2V电压作保护IC2不丢失存贮信息用，电源变压器初级绕组并联压敏电阻RY、串联保险丝管F01，当市电电压异常升高时，压敏电阻阻值剧升，电流猛增，熔断保险丝，切断市电，保护本装置。
图7是星期显示电路，由十进制计数/分配器CD4017、发光管LED2--LEID8，电容C7、C8、电阻R33--R35构成，电阻R33的一端接到图3中的AM笔段拾取信号，当深夜AM笔段点亮时，发光管LED走过一位，LED2--LED8分别代表星期日、一、二、三、四、五、六，调正时可用AN1在上午进行，每按一次，走过一位，也可用AN2进行，走过24小时星期走过一位。
权利要求1.一种家庭自动化控制装置，它包括时钟电路[1]、报警电路[2]、LED时钟显示屏[3]、控制信号处理电路[4]和输出网络[5]，其特征在于所述输出网络[5]设有若干个分别与控制信号处理电路[4]连接的电器控制电路[6]，电器控制电路[6]设有控制插头[7]分别与控制插座板[8]上的若干个插座连接；所述输出网络[5]还设有与电源和家用电器[12]连接的若干个开关插座板[9]；电源相线一路经开关插座板[9]上右开关K1[10]与控制插座板[8]上的一只插座串联后连接到开关插座板[9]上的插座孔相线上，另一路经开关插座板[9]上的左开关K2[11]后连接到开关插座板[9]上的插座孔相线上，电源中性线连接到开关插座板[9]上的中性线插孔上，电源的接地线连接到开关插座板[9]上的接地线插孔上。
2.根据权利要求1所述的家庭自动化控制装置，其特征在于所述输出网络[5]还设有分别与控制信号处理电路[4]连接的鸣曲电路[13]。
3.根据权利要求1或2所述的家庭自动化控制装置，其特征在于所述装置中还包括星期显示电路[14]。
4.根据权利要求1或2所述的家庭自动化控制装置，其特征在于所述装置的电源电路中设有电池[15]。
专利摘要本实用新型公开了一种家庭自动化控制装置,它包括时钟电路、报警电路、LED时钟显示屏、控制信号处理电路和输出网络,所述输出网络设有若干个分别与控制信号处理电路连接的电器控制电路,电器控制电路设有控制插头分别与控制插座板上的若干个插座连接;所述输出网络还设有与电源和家用电器连接的若干个开关插座板;电源相线一路经开关插座板上右开关K1与控制插座板上的一只插座串联后连接到开关插座板上的插座孔相线上,另一路经开关插座板上的左开关K2后连接到开关插座板上的插座孔相线上;该装置能同时并多次控制若干家用电器的自动开关,还有显示日期、鸣曲提醒、不受停电影响等功能,从而达到真正意义上的家庭自动化。
文档编号G05B11/01GK2294488SQ9723458
公开日1998年10月14日 申请日期1997年5月20日 优先权日1997年5月20日
发明者孔时明 申请人:孔时明